备战高考化学二轮 物质的量 专项培优 易错 难题.docx

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备战高考化学二轮物质的量专项培优易错难题

2020-2021备战高考化学二轮物质的量专项培优易错难题

一、高中化学物质的量练习题（含详细答案解析）

1．按要求填空，已知NA为阿伏伽德罗常数的数值。

（1）标准状况下，2.24LCl2的质量为____；有__个氯原子。

（2）含0.4molAl3＋的Al2（SO4）3中所含的SO42－的物质的量是____。

（3）阻燃剂碱式碳酸铝镁中OH-与CO32﹣质量之比为51：

300，则这两种离子的物质的量之比为____。

（4）质量相同的H2、NH3、SO2、O3四种气体中，含有分子数目最少的是____。

（5）标准状况下，3.4gNH3的体积为___；它与标准状况下____LH2S含有相同数目的氢原子。

（6）10.8gR2O5中氧原子的数目为3.01×1023，则元素R的相对原子质量为___；R元素名称是___。

（7）将10mL1.00mol/LNa2CO3溶液与10mL1.00mol/LCaCl2溶液相混和，则混和溶液中Na+的物质的量浓度为___，混和溶液中Cl-的物质的量___（忽略混合前后溶液体积的变化）。

（8）a个X原子的总质量为bg，则X的相对原子质量可以表示为____

（9）已知CO、CO2混合气体的质量共11.6g，在标准状况下的体积为6.72L，则混合气体中CO的质量为___；CO2在相同状况下的体积为___。

（10）由CH4和O2的组成的混和气体，在标况下的密度是H2的14.5倍。

则该混合气体中CH4和O2的体积比为___。

【答案】7.1g0.2NA或1.204×10230.6mol3:

5SO24.48L6.7214氮1mol/L0.02mol

NA或6.02×1023

2.8g4.48L3:

13

【解析】

【分析】

（1）先计算标准状况下，2.24LCl2的物质的量，再计算氯气的质量和氯原子个数；

（2）由化学式计算硫酸根的物质的量；

（3）由两种离子的质量比结合摩尔质量计算两种离子的物质的量之比；

（4）由n=

可知，质量相同的不同气体，气体的摩尔质量越大，物质的量越小，分子数越小；

（5）先计算标准状况下，3.4gNH3的物质的量，再计算气体体积和所含氢原子的物质的量，最后依据氢原子的物质的量计算硫化氢的体积；

（6）由R2O5的质量和所含氧原子个数建立关系式计算R的相对原子质量；

（7）将10mL1.00mol/LNa2CO3溶液与10mL1.00mol/LCaCl2溶液相混和发生反应，生成碳酸钙沉淀和氯化钠，反应过程中Na+和Cl-的物质的量不变；

（8）先计算a个X原子的物质的量，再依据质量计算X的摩尔质量；

（9）依据混合气体的质量和体积建立求解关系式求得一氧化碳和二氧化碳的物质的量，在分别计算一氧化碳质量和二氧化碳体积；

（10）先计算混合气体的平均相对分子质量，再依据公式计算甲烷和氧气的体积比。

【详解】

（1）标准状况下，2.24LCl2的物质的量为

=0.1mol，质量为0.1mol×71g/mol=7.1g，Cl2为双原子分子，含有的氯原子个数为0.2NA或1.204×1023，故答案为：

7.1g；0.2NA或1.204×1023；

（2）由化学式可知，含0.4molAl3＋的Al2（SO4）3中所含的SO42－的物质的量是0.4mol×

=0.6mol，故答案为：

0.6mol；

（3）阻燃剂碱式碳酸铝镁中OH-与CO32﹣质量之比为51：

300，则这两种离子的物质的量之比为

：

=3:

5，故答案为：

3:

5；

（4）由n=

可知，质量相同的不同气体，气体的摩尔质量越大，物质的量越小，分子数越小，H2、NH3、SO2、O3四种气体中SO2的摩尔质量最大，则SO2的物质的量最小，分子数最小，故答案为：

SO2；

（5）标准状况下，3.4gNH3的物质的量为

=0.2mol，则体积为0.2mol×22.4L/mol=4.48L，含有氢原子的物质的量为0.2mol×3=0.6mol，含有氢原子的物质的量为0.6mol的H2S的物质的量为

=0.3mol，标准状况下，0.3molH2S的体积为0.3mol×22.4L/mol=6.72L，故答案为：

4.48L；6.72；

（6）设元素R的相对原子质量为M，10.8gR2O5的物质的量为

=

mol，所含氧原子的数目为

mol×6.02×1023×5=3.01×1023，解得M=14，该元素为N元素，故答案为：

14；N；

（7）将10mL1.00mol/LNa2CO3溶液与10mL1.00mol/LCaCl2溶液相混和发生反应，生成碳酸钙沉淀和氯化钠，反应过程中Na+和Cl-的物质的量不变，10mL1.00mol/LNa2CO3溶液中Na+的物质的量为0.01L×1.00mol/L×2=0.02mol，则混和溶液中Na+的物质的量浓度为

=1.00mol/L；10mL1.00mol/LCaCl2溶液中Cl-的物质的量为0.01L×1.00mol/L×2=0.02mol，则混和溶液中Cl-的物质的量0.02mol，故答案为：

1mol/L；0.02mol；

（8）a个X原子的物质的量为

mol，X的摩尔质量为

=

g/mol，则X的相对原子质量

，故答案为：

或

；

（9）设CO、CO2混合气体中CO为xmol，CO2为ymol，由题意可得28x+44y=11.6①，x+y=

=0.3mol②，解①②可得x=0.1，y=0.2，则0.1molCO的质量为0.1mol×28g/mol=2.8g，0.2molCO2在标准状况下的体积为0.2mol×22.4L/mol=4.48L，故答案为：

2.8g；4.48L；

（10）由题意可知，CH4和O2的组成的混和气体平均相对分子质量为2×14.5=29，设混合气体中甲烷的物质的量为x、氧气的物质的量为y，则有

=29，解得x：

y=3:

13，故答案为：

3:

13。

2．物质的量是高中化学中常用的物理量，请回答下列问题：

（1）某硫酸钠溶液中含有3.01×1023个Na+，则溶液中SO42-的物质的量是_____mol。

（2）在标准状况下，4.48LHCl气体溶于水配成500mL溶液，其物质的量浓度为_____________。

（3）在标准状况下，1.7g氨气所占的体积约为_________L，与_____molH2S含有相同的氢原子数。

（4）7.8gNa2X中含Na+0.2mol，则X的摩尔质量是_____________________。

（5）实验室需要0.3mol•L-1硫酸溶液480mL。

①配制过程用到的玻璃仪器除烧杯、量筒、玻璃棒、胶头滴管、试剂瓶外，还需要______________。

②需量取质量分数为98%、密度为1.84g•cm-3的浓硫酸的体积为______mL。

③配制过程中需先在烧杯中将浓硫酸进行稀释，操作方法是：

_______________。

【答案】0.250.4mo•L-12.240.1532g•mol-1500mL容量瓶8.2将浓硫酸沿烧杯内壁缓缓注入盛有水的烧杯中并用玻璃棒不断搅拌

【解析】

【分析】

（1）硫酸钠为强电解质，完全电离，1molNa2SO4电离产生2molNa+和1molSO42-；

（2）依据

计算氯化氢的物质的量，依据

计算溶液中氯化氢的物质的量浓度；

（3）依据

结合氨气与硫化氢分子构成计算解答；

（4）由钠离子物质的量计算Na2X的物质的量，根据

计算Na2X的摩尔质量，进而计算X的相对原子质量；

（5）①依据配制溶液的体积，选择需要的容量瓶；

②依据

计算硫酸的物质的量浓度，依据稀释过程中溶质的物质的量不变计算需要浓硫酸的体积；

③依据浓硫酸稀释的正确操作解答，注意浓硫酸的密度大于水，稀释产生大量的热。

【详解】

（1）某硫酸钠溶液中含有3.01×1023个Na+，n（Na+）=

=0.5mol，n（SO42-）=

=0.25mol；

（2）在标准状况下，4.48LHCl气体的物质的量为：

=0.2mol，溶于水配成500mL溶液，其物质的量浓度为：

=0.4mol/L；

（3）在标准状况下，1.7g氨气的体积：

=2.24L；1.7g氨气中所含氢原子的物质的量：

0.1mol×3=0.3mol，与硫化氢分子中所含的氢原子个数相等，即n（H2S）×2=0.3mol，n（H2S）=0.15mol；

（4）7.8gNa2X中含Na+0.2mol，则n（Na2X）=0.1mol，M（Na2X）=

=78g/mol，故X的相对原子质量为78-23×2=32，摩尔质量为32g/mol；

（5）①实验室需要0.3mol•L-1硫酸溶液480mL，应该选择500mL的容量瓶；

②质量分数为98%、密度为1.84g•cm-3的浓硫酸的物质的量浓度为：

=18.4mol/L，设所需浓硫酸的体积为V，依据稀释前后溶质的物质的量不变可知，18.4×V×

10-3=0.3×500×10-3，V=8.2mL；

③浓硫酸稀释的正确操作为：

将浓硫酸沿烧杯内壁缓缓注入盛有水的烧杯中并用玻璃棒不断搅拌。

3．在实验室里，用足量的浓盐酸与一定量的高锰酸钾反应（不加热），来制取氯气。

反应：

2KMnO4+16HCl=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O

（1）“双线桥法”标出电子转移情况________ 。

（2）若生成2.24L标准状况时的氯气，请计算（写出必要的计算过程）：

①理论上需要多少克KMnO4参加反应？

________。

②被氧化的HCl的物质的量为多少？

________。

【答案】

6.32g0.2mol

【解析】

【分析】

（1）根据元素化合价升降数目等于反应过程中电子转移数目分析，标出电子转移情况；

（2）先计算Cl2的物质的量，然后根据方程式中KMnO4、HCl与Cl2之间的反应转化关系计算。

【详解】

（1）在该反应中，Mn元素化合价由反应前KMnO4中的+7价变为反应后MnCl2中的+2价，化合价降低，得到5个电子，Cl元素化合价由反应前HCl中的-1价变为反应后Cl2中的0价，化合价升高，失去2个电子，电子得失最小公倍数是10，所以KMnO4、MnCl2前的系数是2，HCl前的系数是10，Cl2前的系数是5，根据原子守恒，KCl的系数是2，这样反应中有6个Cl原子未参加氧化还原反应，所有Cl原子都是由HCl提供，因此HCl前的系数为10+6=16，结合H原子反应前后相等，可知H2O的系数是8，用“双线桥”表示电子转移为：

；

（2）在标准状态下，2.24LCl2的物质的量n（Cl2）=

=0.1mol。

①根据反应的化学方程式可知：

生成0.1molCl2时，参与反应的KMnO4的物质的量为0.1mol×

=0.04mol，则参与反应的KMnO4的质量m（KMnO4）=0.04mol×158g/mol=6.32g；

②由反应化学方程式可知，HCl被氧化后生成Cl2，因此根据Cl元素守恒可知：

被氧化的HCl的物质的量n（HCl）氧化=0.1mol×2=0.2mol。

【点睛】

本题考查了氧化还原反应中电子转移的表示方法及有关计算。

氧化还原反应的特征是元素化合价的升降，实质是电子转移，氧化还原反应的特征、实质与反应类型的关系可概括为“升失氧，降得还”。

根据元素化合价升降数目等于反应过程中电子得失数目可以配平方程式，并可用单线桥法或双线桥法表示。

物质的量应用于化学方程式，使化学计算简单，物质反应的物质的量的比等于方程式中相应物质的化学计量数的比。

4．将一定质量的镁铝混合物投入200mL硫酸中，固体全部溶解后，向所得溶液中加入5mol/L的NaOH溶液，生成沉淀的物质的量n与加入NaOH溶液的体积V的变化如图所示。

（1）写出Al与NaOH溶液反应的化学方程式___________________；

（2）镁和铝的总质量为________g；

（3）b点溶液中的溶质为__________，硫酸的物质的量浓度为___________mol/L；

（4）生成的氢气在标准状况下的体积为__________L；

（5）c点溶液中通入足量的CO2的反应化学方程式为___________。

【答案】2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑9Na2SO42.510.08NaAlO2+CO2+2H2O=Al（OH）3↓+NaHCO3

【解析】

【分析】

由图象可知，从开始至加入NaOH溶液20mL，没有沉淀生成，说明原溶液中硫酸溶解Mg、Al后有剩余，溶液的溶质为H2SO4、MgSO4、Al2（SO4）3，此时发生的反应为：

H2SO4+2NaOH=Na2SO4+2H2O；当V（NaOH溶液）=200mL时，沉淀量最大，此过程中Mg2+、Al3+与OH-反应生成Mg（OH）2和Al（OH）3，溶液溶质为Na2SO4；从200mL到240mL，NaOH溶解固体Al（OH）3，发生反应：

OH-+Al（OH）3=AlO2-+2H2O，据此分析解答。

【详解】

（1）Al与NaOH溶液反应产生NaAlO2和H2，反应的化学方程式为2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑；

（2）根据图象可知Mg（OH）2和Al（OH）3的物质的量之和为0.35mol，从200mL到240mL，NaOH溶解Al（OH）3，当V（NaOH溶液）=240mL时，沉淀不再减少，此时全部为Mg（OH）2，物质的量为0.15mol，Al（OH）3的物质的量为0.35mol-0.15mol=0.2mol，由元素守恒可知n（Al）=n[Al（OH）3]=0.20mol，n（Mg）=n[Mg（OH）2]=0.15mol，所以镁和铝的总质量为m（Al）+m（Mg）=0.20mol×27g/mol+0.15mol×24g/mol=9g；

（3）沉淀量最大时为Mg（OH）2和Al（OH）3，溶液中溶质为Na2SO4，根据钠元素守恒可知此时n（Na2SO4）等于200mLNaOH溶液中含有的n（NaOH）的0.5倍，所以n（Na2SO4）=0.5×5mol/L×0.2L=0.5mol，所以H2SO4的物质的量浓度c（H2SO4）=

=2.5mol/L；

（4）根据以上分析，n（Al）=0.2mol，n（Mg）=0.15mol，由于Al是+3价金属，Mg是+2价的金属，所以金属失去电子的物质的量n（e-）=3n（Al）+2n（Mg）=0.2mol×3+0.15mol×2=0.9mol，根据反应过程中得失电子守恒，可知反应产生氢气的物质的量n（H2）=

n（e-）=0.45mol，则在标准状况下的体积V（H2）=0.45mol×22.4L/mol=10.08L；

（5）在b点时溶液中溶质为Na2SO4，沉淀量为Mg（OH）2和Al（OH）3，在b→c过程中发生反应：

NaOH+Al（OH）3=NaAlO2+2H2O，至c点，该反应恰好反应完全，故c点溶液的溶质为Na2SO4、NaAlO2，由于酸性：

H2CO3＞Al（OH）3，所以c点溶液中通入足量的CO2，NaAlO2、CO2、H2O反应产生Al（OH）3和NaHCO3，反应的化学方程式为NaAlO2+CO2+2H2O=Al（OH）3↓+NaHCO3。

【点睛】

本题考查物质的量在镁、铝的重要化合物的计算的应用，把握图象各阶段的物质的量的关系及各阶段的化学反应为解答的关键，注意反应的先后顺序及利用守恒关系计算，侧重考查学生的分析与计算能力。

5．完成下列填空：

（1）已知反应：

Fe2O3＋2Al

Al2O3＋2Fe，则

①该反应所属基本反应类型是___。

②在反应中铁元素的化合价变化__（填“升高”或“降低”），该元素的原子__（填“失去”或“得到”）电子。

③发生氧化反应的是__，发生还原反应的是__。

（2）反应2KMnO4＋16HCl（浓）=2MnCl2＋2KCl＋5Cl2↑＋8H2O中：

①反应中被氧化的元素是__，被还原的元素是___。

②若生成71gCl2，则消耗的HCl是__g，被氧化的HCl是__g。

【答案】置换反应降低得到AlFe2O3ClMn116.873

【解析】

【分析】

（1）①反应符合基本反应类型的AB+C=AC+B。

②反应中，Fe的化合价由+3价变为0价；

③反应中，还原剂被氧化，发生氧化反应。

（2）①还原剂被氧化，氧化剂被还原；

②根据方程式进行计算。

【详解】

（1）①反应符合基本反应类型的AB+C=AC+B，属于置换反应。

②反应中，Fe的化合价由+3价变为0价，化合价降低，得电子；

③反应中，还原剂被氧化，发生氧化反应，则Al发生氧化反应；Fe2O3发生还原反应。

（2）①还原剂被氧化，氧化剂被还原，则Cl被氧化，Mn被还原；

②若生成71gCl2，即1mol，需消耗3.2molHCl，即3.2×36.5=116.8g；化合价升高的HCl为2mol，即73g。

【点睛】

高锰酸钾与浓盐酸反应制备氯气，16molHCl参加反应，其中有10molHCl发生了氧化反应，产生了5molCl2，6molHCl价态没变，生成了盐，体现了其酸性的性质。

6．在标准状况下，由一氧化碳和二氧化碳组成的混合气体为6.72L，质量为12g，此混合物中一氧化碳和二氧化碳物质的量之比是__________，一氧化碳的体积分数是__________，一氧化碳的质量分数是__________，碳原子和氧原子个数比是__________，混合气体的平均相对分子质量是__________，密度是__________g·L－1。

【答案】1∶325%17.5%4∶7401.79

【解析】

【分析】

根据公式：

=

进行分析解答。

【详解】

混合气体的物质的量＝

＝0.3mol，

设一氧化碳的物质的量为x，二氧化碳的物质的量为y，则：

解得：

x＝0.075mol，y＝0.225mol，

此混合物中一氧化碳和二氧化碳物质的量之比＝0.075mol∶0.225mol＝1∶3；

一氧化碳的体积分数是＝

×100%＝25%；

一氧化碳的质量＝0.075mol×28g·mol-1＝2.1g，

一氧化碳的质量分数＝

×100%＝17.5%；

碳原子和氧原子个数比＝（0.075mol＋0.225mol）∶（0.075mol＋0.225mol×2）＝4∶7；

混合气体的平均摩尔质量＝

＝40g·mol-1，平均相对分子质量是40；

混合气体的密度＝

≈1.79g·L-1。

答案：

1∶3；25%；17.5%；4∶7；40；1.79。

7．O2和O3是氧元素的两种单质，根据其分子式完成下列各题：

（1）等质量的O2和O3所含原子个数比为__，分子的物质的量之比为__。

（2）等温、等压下，等体积的O2和O3所含分子个数比为__，质量比为___。

（3）设NA为阿伏加德罗常数的数值，如果ag氧气中含有的分子数为b，则cg氧气在标准状况下的体积约是___（用含NA的式子表示）。

（4）常温下，将20g质量分数为14%的KNO3溶液跟30g质量分数为24%的KNO3溶液混合，得到密度为1.15g·cm-3的混合溶液。

该混合溶液的物质的量浓度为___mol·L-1。

【答案】1：

13：

21：

12：

3

L2.28

【解析】

【详解】

（1）等质量的O2和O3的物质的量之比为

∶

＝3∶2，则所含分子个数之比为3∶2，原子个数之比为1∶1，故答案为：

1:

1；3:

2；

（2）据阿伏加德罗定律可知，同温同压下，等体积的气体含有相同数目的分子，即O2和O3所含分子数之比为1∶1，则原子个数比为2∶3，质量比为2∶3，故答案为：

1：

1；2：

3；

（3）氧气的摩尔质量为M＝

＝

＝

g·mol－1，则cgO2在标准状况下体积为V＝

·Vm＝

×22.4L·mol－1＝

L，故答案为：

L；

（4）混合后溶液中的KNO3的物质的量为n（KNO3）＝

≈0.099mol，混合后溶液的总体积为V[KNO3（aq）]＝

≈43.5cm3＝4.35×10－2L，混合后溶液中KNO3的物质的量浓度为c（KNO3）＝

≈2.28mol·L－1，故答案为：

2.28。

8．物质的类别和核心元素的化合价是研究物质性质的两个基本视角。

（1）图中Y物质的化学式为______。

（2）治理含CO、SO2的烟道气，可以将其在催化剂作用下转化为单质S和无毒的气体．则治理烟道气反应的化学方程式为____________________________。

（3）实验室中X气体由不溶性的硫化亚铁（FeS）固体和稀硫酸混合反应制得，该反应的离子方程式为：

_____________________________________________。

（4）Na2S2O3（硫代硫酸钠）是一种用途广泛的钠盐。

①下列物质用于Na2S2O3的制备，从氧化还原反应的角度，理论上有可能的是___。

a.Na2S+Sb.Z+Sc.Na2SO3+Yd.NaHS+NaHSO3

②Na2S2O3具有较强还原性，能作为织锦物漂白后的脱氯剂，脱氯后S2O32-转变为SO42-。

现需处理含标准状况下Cl22.24L的织锦物，理论上需要0.00100mol/LNa2S2O3溶液的体积为_______L。

【答案】SO32CO+SO2

2CO2+SFeS+2H+=Fe2++H2S↑bd25

【解析】

【分析】

依据元素化合价和物质分类分析，X为气态氢化物为H2S，Y为硫元素的+6价氧化物为SO3，Z为+4价的盐可以为Na2SO3。

（1）Y是S元素化合价为+6价；

（2）根据反应物、生成物，结合反应中电子转移数目相等，可得反应方程式；

（3）FeS与稀硫酸发生复分解反应产生H2S和FeSO4，根据离子方程式中物质拆分原则书写反应的离子方程式；

（4）①Na2S2O3中S为+2价，从氧化还原的角度分析，反应物中S元素化合价必须分别大于2和小于2；

②根据元素化合价升降总数相等，计算反应消耗的Na2S2O3的物质的量，再根据n=cV计算其物质的量。

【详解】

根据上述推断可知X是H2S，Y是SO3，Z是Na2SO3。

（1）Y为S元素的氧化物，化合价为+6价，则Y为SO3；

（2）CO、SO2反应产生S单质和CO2，根据电子守恒、原子守恒，可得反应方程式为：

2CO+SO2

2CO2+S；

（3）FeS与稀硫酸发生复分解反应产生H2S和FeSO4，反应的离子方程式为：

FeS+2H+=Fe2++H2S↑；

（4）①Na2S2O3中S为+2价，从氧化还原的角度分析，反应物中S元素化合价必须分别大于2和小于2，A中S化合价都小于2，C中物质中S化合价都大于+2价，B、D中S元素化合价必须分别大于2和小于2，故合理选项是bd；

②根据题干信息可知发生反应方程式为：

Na2S2O3+4Cl2+5H2O=2NaCl+2H2SO4+6HCl，标准状况下2.24LCl2的物质的量是n（Cl2）=2.24L÷22.4L/mol=0.1mol，在反应中获得电子变为-1价的Cl-，0.1molCl2获得电子的物质